Xử lý nước thải sản xuất tinh bột khoai mì bằng UASB và các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý

Nội dung bài viết trình bày về việc nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất tinh bột khoai mì bằng phương pháp sinh học kỵ khí - UASB. Nghiên cứu chỉ ra rằng chất dinh dưỡng và vi lượng chỉ cần thiết bổ sung trong giai đoạn khởi động hệ thống.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Xử lý nước thải sản xuất tinh bột khoai mì bằng UASB và các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý Trường ĐHDL Văn Lang, nội san Khoa học và Đào tạo, số 2, 5/ 2004 XỬ LÝ NƯỚC THẢI SẢN XUẤT TINH BỘT KHOAI MÌ BẰNG UASB VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN HIỆU QUẢ XỬ LÝ H.N.P.Mai - L.N.Thái - T.T.T.Trang - N.T.Việt - G.Lettinga TÓM TẮT Nước thải sản xuất tinh bột khoai mì được nghiên cứu xử lý bằng phương pháp sinh học kỵ khí - UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket). Với nồng độ chất hữu cơ khá cao và khả năng phân hủy sinh học rất tốt, COD (nhu cầu oxy hóa học) trong khoảng 7.000 đến 14.243 mg/L và BOD (nhu cầu oxy sinh học) dao động từ 6.20013.200 mg/L, việc áp dụng phương pháp xử lý sinh học dùng UASB đã đạt được kết quả rất khả quan. Kết quả nghiên cứu đã cho thấy có thể áp dụng tải trọng chất hữu cơ đến 83-114 kgCOD/m3.ngđ, mà hiệu quả xử lý COD vẫn đạt khá cao, từ 68-84%. Kết quả là COD đầu vào giảm từ 5.549-8.803 mg/L đến 1.393 - 2.229 mg/L. Tuy nhiên, kết quả nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, với tải trọng chất hữu cơ càng cao thì hiệu quả xử lý COD đạt được càng giảm. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng chất dinh dưỡng và vi lượng chỉ cần thiết bổ sung trong giai đoạn khởi động hệ thống. Và hệ thống UASB có khả năng chịu sốc tải trọng với nồng độ COD cao gấp 3 lần nồng độ đang vận hành và kéo dài 24 giờ, thời gian hồi phục mất khoảng 2-3 ngày. TỪ KHÓA: Nước thải sản xuất tinh bột khoai mì, tải trọng chất hữu cơ, UASB, xử lý nước thải. GIỚI THIỆU CHUNG Từ năm 1990 trở đi nền kinh tế Việt Nam có những bước tiến đáng kể nhờ vào quá trình công nghiệp hoá và hiện đại hóa với hàng loạt các khu công nghiệp đã ra đời. Tuy nhiên, hoạt động nông nghiệp vẫn chiếm một tỉ lệ rất lớn trong nền kinh tế quốc dân với nhiều loại nông sản khác nhau phục vụ cho nhu cầu trong nước và xuất khẩu. Một trong những ngành phát triển nhất là công nghiệp chế biến tinh bột khoai mì. Hiện nay, Việt Nam đang đứng thứ 16 trên thế giới về sản lượng củ mì, với sản lượng hàng năm khoảng 2.050.000 tấn (Diệu, 2003). Từ trước năm 1995, phần lớn củ mì được tiêu thụ trong nước và xuất khẩu khoai mì lát. (Khoa, 1998). Nhưng mức xuất khẩu khoai mì lát có giá trị thấp và không ổn định. Từ năm 1995 trở về sau, rất nhiều nhà máy chế biến tinh bột khoai mì mới được xây dựng, tập trung vào các tỉnh phía Nam, giải quyết công ăn việc làm cho người lao động, nâng cao giá trị xuất khẩu của sản phẩm tinh bột khoai mì (Khoa, 1998). Bên cạnh những lợi ích do ngành công nghiệp chế biến tinh bột khoai mì đem lại, thì lượng nước thải do các nhà máy này thải ra vẫn còn là một điều đáng lo ngại. Cứ một tấn tinh bột khoai mì thành phẩm thì môi trường sẽ nhận 12-15 m3 nước thải với nồng độ các chất hữu cơ rất cao (Hiển và cộng sự, 1999; Mai và cộng sự, 2001; Diệu, 2003). Loại nước thải này có nguy cơ gây ô nhiễm trầm trọng cho môi trường xung quanh nếu không được xử lý đúng mức. Dựa vào thành phần và tính chất của loại nước thải này, mô hình xử lý kỵ khí dùng phương pháp sinh học được áp dụng để nghiên cứu xử lý. Theo Lettinga và cộng sự (1998) sự lựa chọn mô hình bể xử lý kỵ khí có dòng chảy ngược - UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) trong nghiên cứu này dựa vào các ưu điểm thực tế sau đây: • • • • • • • Có khả năng xử lý chất thải hữu cơ với tải trọng cao Lượng bùn sinh ra ít Nhu cầu chất dinh dưỡng thấp Năng lượng tiêu thụ ít và có khả năng tái sinh năng lượng Vốn đầu tư và chi phí vận hành thấp Thiết bị đơn giản, chiếm ít diện tích Có khả năng giữ bùn lâu dài và ít thay đổi hoạt tính khi không hoạt động. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Đánh giá khả năng xử lý chất hữu cơ trong trường hợp xử lý nước thải sản xuất tinh bột khoai mì bằng mô hình UASB. Bên cạnh đó cũng đánh giá hiệu quả xử lý khi tăng dần tải trọng hữu cơ, khả năng chịu sốc tải trọng và ảnh hưởng của nồng độ chất dinh dưỡng và vi lượng lên hiệu quả xử lý. MÔ HÌNH VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Điều kiện thí nghiệm Thí nghiệm được tiến hành ở nhiệt độ phòng thí nghiệm (29-35oC). Các mô hình đặt tại phòng mô hình của Trung Tâm CENTEMA. Xử lý nước thải SX tinh bột khoai mì bằng UASB và các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý H.N.P.Mai – L.N.Thái – T.T.T.Trang – N.T.Việt – G.Lettinga Trường ĐHDL Văn Lang, nội san Khoa học và Đào tạo, số 2, 5/ 2004 Mô hình thí nghiệm : Thí nghiệm được thực hiện với hai loại mô hình như sau a. Mô hình dạng mẻ: dùng để xác định hoạt tính methane của bùn (specific methanogenic activity of sludge). Mô hình được sử dụng là chai serum có dung tích tổng cộng là 1.250 ml và dung tích sử dụng là 1.000 ml (Việt, 1999). Mô hình được bắt đầu với 1.000 ml dung dịch có hàm lượng VFA tương đương COD xấp xỉ 2.600 mg/L, dung dịch này có bổ sung dinh dưỡng và vi lượng đảm bảo cho sự hoạt động và phát triển của vi sinh vật. Vi sinh vật sử dụng trong thí nghiệm với hàm lượng là 3g VSS/L. Sau đó chai serum được đậy kín bằng nắp cao su để bảo đảm điều kiện kị khí. Một ống nhựa được nối từ chai serum đến chai chứa dung dịch NaOH 10%, mục đích để loại khí CO2 và khí H2S. Khí methan ...